[發明專利]層狀MoS2

有效

• 申請號: 202010953381.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112354378B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 韓小龍;尉曉瑾;靳永芳;鄒文浩
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: B01D71/36
• 分類號: B01D71/36;B01D71/02;B01D67/00;C02F1/44;C02F101/30
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發明提供一種層狀MoS₂納米片共混還原的氧化石墨烯納濾膜及其制備方法，屬于納濾膜分離技術領域，涉及一種用物理共混方式及真空抽濾法制備的MoS₂?rGO/PVDF納濾復合膜及其制備方法，該方法是用液相超聲剝離法制備MoS₂納米片，采用共混的方式將得到的產物定量加入到還原后的氧化石墨烯溶液中，后真空抽濾在聚偏氟乙烯多孔底膜上，制備出復合膜。該方法制備工藝簡單，用于有機染料?水體系分離時，水通量顯著增加且截留率較高。由于傳統的還原后的氧化石墨烯分離膜其層間距較窄，該方法很好的解決了分離膜層間距小而引起的水通量低這一難題，有效地提高納濾膜的水通量和選擇性，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于納濾膜分離技術領域，涉及一種層狀MoS₂納米片共混還原的氧化石墨烯納濾膜及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著人類文明的不斷進步，地球上的水資源受到了有機染料的嚴重污染，逐漸成為社會公害。大量的污水嚴重威脅到了人類的健康，為了提高水質及改善生存環境，各國的科學家都開始著手研究水處理技術。傳統的水處理技術有離心、結晶、離子交換、電滲析等。廢水處理工藝經過不斷地升級，已形成了完整的工藝體系。然而，這些技術不僅能耗大，而且大部分的污水經過處理后，并不能達到人們再次飲用的指標。

而膜分離作為一種新興的分離技術，可以和多種廢水處理工藝相結合，具有能耗低、效率高、且不會對水體造成二次污染等優勢而被認為是新世紀最具發展前景的技術之一。納濾是介于超濾和反滲透之間的一項分離技術，己經廣泛應用于海水淡化、超純水制造、環境保護等領域。

納濾技術用于水處理的關鍵是納濾膜，納濾膜是一種具有納米級微孔結構并在微孔壁面帶有電荷的分離膜。因此，納濾膜的分離機理主要是分子篩分和道南效應。分子篩分是依靠膜孔徑大小進行分離，當物質的分子量大于膜的截留分子量時將被膜截留，反之則不被截留。而道南效應是指待分離組分中的離子與膜表面所帶的電荷之間產生靜電作用，同性電子受排斥，反之受到吸引，通過電荷的相互排斥作用實現物質分離。

傳統氧化石墨烯納濾膜存在因層間距小而引起的水通量低的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明采用物理共混的方式及真空抽濾制備層狀MoS₂納米片共混還原的氧化石墨烯(MoS₂-rGO/PVDF)納濾膜，該方法解決了納濾膜層間距小而引起的水通量低的難題，膜的水通量和選擇性明顯得到改善。

本發明的技術方案之一：提供一種MoS₂-rGO/PVDF納濾膜，包括支撐層和設置在支撐層上的分離層，支撐為聚偏氟乙烯多孔底膜，分離層為層狀MoS₂納米片共混還原的氧化石墨烯分離膜；

優選的，所述聚偏氟乙烯多孔底膜的孔徑為0.2-0.22μm。

本發明的技術方案之二：提供一種MoS₂-rGO/PVDF納濾膜的制備方法，包括如下步驟：

S1.將MoS₂粉末和液相超聲插層劑加入到有機分散劑中，攪拌后超聲，然后靜置；

S2.將S1中靜置后的溶液離心，舍棄未剝離的沉積物或厚片，取上清液再次離心，舍棄上清液加入有機分散劑重復離心以去除游離物，得到MoS₂沉淀；

S3.將S2所得MoS₂沉淀加入到有機分散劑中超聲，獲得MoS₂分散液，將MoS₂分散液與還原的氧化石墨烯分散液混合，再次超聲，獲得混合分散液；

S4.將S3獲得的混合分散液過濾在聚偏氟乙烯多孔底膜上制備 MoS₂-氧化石墨烯/PVDF復合膜，干燥后，得到MoS₂-rGO/PVDF納濾膜。